电解加工课件
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电解铜生产工艺课件
破碎与磨碎
将大块原料破碎成小块，以便于后续处理。
3
化学预处理
通过酸洗、碱洗等方法去除表面氧化物和杂质。
电解液的制备与调整
电解液成分
确定合适的硫酸铜浓度、 硫酸和添加剂等成分。
温度控制
保持电解液温度在适宜范 围内，以获得最佳的电解 效果。
电解液调整
根据生产需要，定期检测 电解液成分并进行调整。
电解过程的控制与操作
02
电解铜生产原料与设备
原料的种类与要求
01
铜精矿
作为电解铜生产的原料，铜精 矿需要满足一定的品位要求， 即铜含量较高，杂质元素含量
较低。
02
硫酸
硫酸是电解铜生产中的重要原 料，用于浸出和净液过程，需
确保硫酸的质量和纯度。
03
电力
电解铜生产需要大量的电力， 稳定、可靠的电力供应是保证
生产连续进行的必要条件。
05
电解铜生产技术的发展趋 势
新型电解液的开发与应用
总结词
新型电解液具有更高的稳定性和导电性，能够提高电解铜的生产效率和产品质量。
详细描述
随着科技的不断进步，新型电解液的开发与应用成为了电解铜生产技术的重要发展趋势。新型电解液 具有更高的稳定性和导电性，能够有效地提高电解铜的生产效率和产品质量。同时，新型电解液还具 有更低的腐蚀性和毒性，有利于环境保护和安全生产。
产品储存与运输
确保铜产品的安全储存和运输，防止氧化和污染 。
04
电解铜生产中的问题与对 策
能耗与环保问题
总结词
电解铜生产过程中，能耗和环保问题是亟待解决的难题。
详细描述
电解铜生产需要大量的能源，如电力、蒸汽等，同时还会 产生大量的废气、废水和固废，对环境造成严重污染。
将大块原料破碎成小块，以便于后续处理。
3
化学预处理
通过酸洗、碱洗等方法去除表面氧化物和杂质。
电解液的制备与调整
电解液成分
确定合适的硫酸铜浓度、 硫酸和添加剂等成分。
温度控制
保持电解液温度在适宜范 围内，以获得最佳的电解 效果。
电解液调整
根据生产需要，定期检测 电解液成分并进行调整。
电解过程的控制与操作
02
电解铜生产原料与设备
原料的种类与要求
01
铜精矿
作为电解铜生产的原料，铜精 矿需要满足一定的品位要求， 即铜含量较高，杂质元素含量
较低。
02
硫酸
硫酸是电解铜生产中的重要原 料，用于浸出和净液过程，需
确保硫酸的质量和纯度。
03
电力
电解铜生产需要大量的电力， 稳定、可靠的电力供应是保证
生产连续进行的必要条件。
05
电解铜生产技术的发展趋 势
新型电解液的开发与应用
总结词
新型电解液具有更高的稳定性和导电性，能够提高电解铜的生产效率和产品质量。
详细描述
随着科技的不断进步，新型电解液的开发与应用成为了电解铜生产技术的重要发展趋势。新型电解液 具有更高的稳定性和导电性，能够有效地提高电解铜的生产效率和产品质量。同时，新型电解液还具 有更低的腐蚀性和毒性，有利于环境保护和安全生产。
产品储存与运输
确保铜产品的安全储存和运输，防止氧化和污染 。
04
电解铜生产中的问题与对 策
能耗与环保问题
总结词
电解铜生产过程中，能耗和环保问题是亟待解决的难题。
详细描述
电解铜生产需要大量的能源，如电力、蒸汽等，同时还会 产生大量的废气、废水和固废，对环境造成严重污染。
电解法生产烧碱课件
新型电解槽设计
优化电解槽设计，提高电解过程的稳定性和连续性。
自动化与智能化控制
引入先进的自动化和智能化控制技术，实现生产过程的自动化和智 能化。
市场需求与竞争
市场需求增长
01
随着化工、造纸、纺织等行业的快速发展，烧碱市场需求持续
增长。
环保要求提高
02
对烧碱生产过程中的环保要求日益严格，推动企业加大环保投
电解法生产烧碱课件
CONTENTS 目录
• 电解法生产烧碱概述 • 电解槽的构造与工作原理 • 电解法生产烧碱的工艺流程 • 电解法生产烧碱的能效与环保 • 电解法生产烧碱的未来发展
CHAPTER 01
电解法生产烧碱概述
电解法生产烧碱的定义
01
电解法生产烧碱的定义
电解法是一种通过电解食盐水溶液来生产烧碱的方法。在电解过程中，
清洁生产
采用先进的生产工艺和设备，减少生产过程中的 污染物排放，实现清洁生产。
资源循环利用
实现资源的循环利用，减少对自然资源的依赖和 消耗。
社会责任
企业应积极履行社会责任，关注员工健康和环境 保护，推动可持续发展。
CHAPTER 05
电解法生产烧碱的未来发展
技术进步与创新
高效能电极材料
研发更高效能的电极材料，提高电解效率，降低能耗。
阴极
通常由金属钛或镍制成，负责 产生氢气。
隔膜
一种半透膜，允许阳离子通过 而阻止阴离子通过，以保持阳 极和阴极区域之间的电荷平衡 。
电解液
氢氧化钠溶液，作为导电介质 。
电解槽的工作原理
当电流通过电解液时，水分子在阳极被氧化成氧气和氢离子 ，氢离子在阴极被还原成氢气。同时，钠离子穿过隔膜从阳 极区域移动到阴极区域，并在阴极区域与水反应生成氢氧化 钠和氢气。
优化电解槽设计，提高电解过程的稳定性和连续性。
自动化与智能化控制
引入先进的自动化和智能化控制技术，实现生产过程的自动化和智 能化。
市场需求与竞争
市场需求增长
01
随着化工、造纸、纺织等行业的快速发展，烧碱市场需求持续
增长。
环保要求提高
02
对烧碱生产过程中的环保要求日益严格，推动企业加大环保投
电解法生产烧碱课件
CONTENTS 目录
• 电解法生产烧碱概述 • 电解槽的构造与工作原理 • 电解法生产烧碱的工艺流程 • 电解法生产烧碱的能效与环保 • 电解法生产烧碱的未来发展
CHAPTER 01
电解法生产烧碱概述
电解法生产烧碱的定义
01
电解法生产烧碱的定义
电解法是一种通过电解食盐水溶液来生产烧碱的方法。在电解过程中，
清洁生产
采用先进的生产工艺和设备，减少生产过程中的 污染物排放，实现清洁生产。
资源循环利用
实现资源的循环利用，减少对自然资源的依赖和 消耗。
社会责任
企业应积极履行社会责任，关注员工健康和环境 保护，推动可持续发展。
CHAPTER 05
电解法生产烧碱的未来发展
技术进步与创新
高效能电极材料
研发更高效能的电极材料，提高电解效率，降低能耗。
阴极
通常由金属钛或镍制成，负责 产生氢气。
隔膜
一种半透膜，允许阳离子通过 而阻止阴离子通过，以保持阳 极和阴极区域之间的电荷平衡 。
电解液
氢氧化钠溶液，作为导电介质 。
电解槽的工作原理
当电流通过电解液时，水分子在阳极被氧化成氧气和氢离子 ，氢离子在阴极被还原成氢气。同时，钠离子穿过隔膜从阳 极区域移动到阴极区域，并在阴极区域与水反应生成氢氧化 钠和氢气。
新教材高中化学第4章第2节第2课时电解原理的应用课件新人教版选择性必修1ppt
4．电冶金 (1)金属冶炼的本质。 使矿石中的金属离子____获__得__电__子____变成金属单质的过程：Mn＋＋ ne－═══M。 (2)电冶金。 电解是强有力的氧化还原手段，适用于制取一些__活__泼__金__属__单质， 如冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属。
(3)电解熔融的氯化钠。 阳极反应：___2_C_l_－_－__2_e_－_═__═_═__C_l_2↑_______； 阴极反应：___2_N__a_＋_＋__2_e_－_═__═_═_2_N__a____； 总反应：____2_N_a_C__l(_熔__融__)_═_电═_═解__═_2_N__a_＋__C_l_2↑_____。
【解析】(1)铜极增重，说明银在铜极上析出，则铜极为阴极，X 为 负极。(2)C 中铜极增重 2.16 g，即析出 0.02 mol Ag，电路中通过 0.02 mol 电子。由 4e－～O2，可知 B 中产生的 O2 只有 0.005 mol，即 112 mL。但 B 中共收集到 224 mL 气体，说明还有 112 mL 气体是 H2，即 Cu2＋全部 在阴极放电后，H＋接着放电产生了 112 mL H2，则通过 0.01 mol 电子时， Cu2＋恰好完全被还原。由 2e－～Cu，可知 n(Cu2＋)＝0.005 mol，则 c(CuSO4) ＝0.000.25 Lmol＝0.025 mol·L－1。
(1)哪个装置是原电池？哪个装置是电解池？ 【答案】甲 、乙构成原电池，丙是电解池。 (2)a、b、c、d电极名称分别是什么？ 【答案】a是负极，b是正极，c是阳极，d是阴极。 (3)若模拟氯碱工业生产烧碱、氯气和氢气，如何选用电极材料和电 解质溶液？ 【答案】c 电极用Pt或石墨，d电极用铁丝(导体均可)，X溶液为饱 和食盐水。
电解加工(课件)
2011-3-3
提高电解加工精度地途径
1.脉冲电流电解加工 1）消除加工间隙内电解液电导率地不均匀化。 2）脉冲电流电解加工使阴极在电化学反应中析出 的氢气是断续的，呈脉冲状。它可以对电解液起搅拌作 用，有利于电解产物的去除，提高电解加工精度。 2.小间隙加工——蚀除速度与加工间隙成反比关系。加 工间隙小，突出部分的去除速度将大大高于低凹处，提 高了整平效果。加工间隙越小，越能提高加工精度。
2011-3-3
PLZ-05 155毫米52倍口径履带自行加榴炮
2011-3-3
1.机械拉削加工 2.整体长阴极固定式加工 3.片状阴极移动式加工 4.圆锥阴极移动式加工
2011-3-3
圆锥移动式阴极
2011-3-3
请多指正 谢谢大家
2011-3-3
2011-3-3
2011-3-3
炮管混合膛线电解加工
随着兵器技术的发展，对炮管膛线的要求越来越 高，采用混合膛线是提高火炮战斗技术性能、延长使用 寿命的有效措施。因此，国内外对技术性能要求较高的 多种火炮采用了该技术，这种由不等齐缠度与等齐缠度 组成的混合膛线，使炮管膛线的加工工艺变得更为复杂。
电化学加工的分类 按照作用原理分类： 1.阳极溶解——电解加工、电解抛光； 2.阴极沉积——电镀、局部涂镀、复合电镀、 电铸； 3.电化学复合加工工艺——电解磨削、电解电 火花复合加工、电化学阳极机械加工
2011-3-3
2.电解加工过程及其特点 电解加工过程及其特点
电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳 极溶解，将工件加工成形地。最早应用是电解 抛光。加工时，工件接直流电源（10～20V）的 正极，工具接电源的负极。工具向工件缓慢进 给，使两极之间保持较小的间隙（0.1～1mm）， 具有一定压力（0.5～2MPa）的氯化钠电解液 从间隙中流过，这时阳极工件的金属被逐渐电 解腐蚀，电解产物高速（5～50m/s）的电解液 带走。
提高电解加工精度地途径
1.脉冲电流电解加工 1）消除加工间隙内电解液电导率地不均匀化。 2）脉冲电流电解加工使阴极在电化学反应中析出 的氢气是断续的，呈脉冲状。它可以对电解液起搅拌作 用，有利于电解产物的去除，提高电解加工精度。 2.小间隙加工——蚀除速度与加工间隙成反比关系。加 工间隙小，突出部分的去除速度将大大高于低凹处，提 高了整平效果。加工间隙越小，越能提高加工精度。
2011-3-3
PLZ-05 155毫米52倍口径履带自行加榴炮
2011-3-3
1.机械拉削加工 2.整体长阴极固定式加工 3.片状阴极移动式加工 4.圆锥阴极移动式加工
2011-3-3
圆锥移动式阴极
2011-3-3
请多指正 谢谢大家
2011-3-3
2011-3-3
2011-3-3
炮管混合膛线电解加工
随着兵器技术的发展，对炮管膛线的要求越来越 高，采用混合膛线是提高火炮战斗技术性能、延长使用 寿命的有效措施。因此，国内外对技术性能要求较高的 多种火炮采用了该技术，这种由不等齐缠度与等齐缠度 组成的混合膛线，使炮管膛线的加工工艺变得更为复杂。
电化学加工的分类 按照作用原理分类： 1.阳极溶解——电解加工、电解抛光； 2.阴极沉积——电镀、局部涂镀、复合电镀、 电铸； 3.电化学复合加工工艺——电解磨削、电解电 火花复合加工、电化学阳极机械加工
2011-3-3
2.电解加工过程及其特点 电解加工过程及其特点
电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳 极溶解，将工件加工成形地。最早应用是电解 抛光。加工时，工件接直流电源（10～20V）的 正极，工具接电源的负极。工具向工件缓慢进 给，使两极之间保持较小的间隙（0.1～1mm）， 具有一定压力（0.5～2MPa）的氯化钠电解液 从间隙中流过，这时阳极工件的金属被逐渐电 解腐蚀，电解产物高速（5～50m/s）的电解液 带走。
铝电解生产安全与环保ppt课件
铝电解生产安全与环保
----安全与健康—影响企业运作的关键环节
• “我们都知道，影响企业绩效 的因素除了纯粹的生产和劳
动者，还存在着很重要的一 点；安全。 ” (1914)
罗伯特W 坎贝尔奖 国际安全、健康及环境管理优秀企业奖
----罗伯特.W.坎贝尔
2
主要内容
• 安全生产的意义 • 铝电解生产安全技术 • 铝电解生产环境保护
37
4．噪声危害
• 产生噪声的设备主要有净化系统风机、炭素 系统破碎机、球磨机、成型机、给料机、振动筛、 输送机及焙烧烟气净化系统风机和除尘风机等。 在球磨车间，焦炭研磨产生的噪声水平高达 100dB (A) 。在电解车间电解槽附近，使用气 动渣壳破碎机产生的噪声水平达到100dB (A) 。 噪声能引起人听觉功能敏感度下降甚至造成耳聋， 或引起神经衰弱、心血管疾病及消化系统等疾病， 噪声影响信息交流，促使误操作发生率上升。
14
二、铝电解生产的危险有害因素
• 危险因素：
• 起重伤害 • 机械伤害 • 高处坠落 • 电气伤害 • 火灾爆炸危险
• 有害因素：
• 粉尘危害 • 毒物危害 • 高温危害 • 噪声危害
15
1、主要危险因素分析
. 1．起重机械伤害 铝厂采用的高位电解多功能天车为桥式
起重机，其功能包括：打电解质结壳，往 电解槽内加氧化铝，更换阳极，吊运阳极 母线柜架提升机，安装和检修电解槽的吊 运工作，出铝及吊运抬包，此外，还可以 吊运其它重物。
3
铝电解生产安全技术
• 一、事故产生的原因 • 二、铝电解生产的危险有害因素 • 三、铝电解生产的安全对策措施
4
一、事故产生的原因
事故产生的直接原因及间接原因。 ①直接原因是不安全行为及不安全状态； ② 间接原因是安全管理系统的缺陷和社会
----安全与健康—影响企业运作的关键环节
• “我们都知道，影响企业绩效 的因素除了纯粹的生产和劳
动者，还存在着很重要的一 点；安全。 ” (1914)
罗伯特W 坎贝尔奖 国际安全、健康及环境管理优秀企业奖
----罗伯特.W.坎贝尔
2
主要内容
• 安全生产的意义 • 铝电解生产安全技术 • 铝电解生产环境保护
37
4．噪声危害
• 产生噪声的设备主要有净化系统风机、炭素 系统破碎机、球磨机、成型机、给料机、振动筛、 输送机及焙烧烟气净化系统风机和除尘风机等。 在球磨车间，焦炭研磨产生的噪声水平高达 100dB (A) 。在电解车间电解槽附近，使用气 动渣壳破碎机产生的噪声水平达到100dB (A) 。 噪声能引起人听觉功能敏感度下降甚至造成耳聋， 或引起神经衰弱、心血管疾病及消化系统等疾病， 噪声影响信息交流，促使误操作发生率上升。
14
二、铝电解生产的危险有害因素
• 危险因素：
• 起重伤害 • 机械伤害 • 高处坠落 • 电气伤害 • 火灾爆炸危险
• 有害因素：
• 粉尘危害 • 毒物危害 • 高温危害 • 噪声危害
15
1、主要危险因素分析
. 1．起重机械伤害 铝厂采用的高位电解多功能天车为桥式
起重机，其功能包括：打电解质结壳，往 电解槽内加氧化铝，更换阳极，吊运阳极 母线柜架提升机，安装和检修电解槽的吊 运工作，出铝及吊运抬包，此外，还可以 吊运其它重物。
3
铝电解生产安全技术
• 一、事故产生的原因 • 二、铝电解生产的危险有害因素 • 三、铝电解生产的安全对策措施
4
一、事故产生的原因
事故产生的直接原因及间接原因。 ①直接原因是不安全行为及不安全状态； ② 间接原因是安全管理系统的缺陷和社会
高中化学第四章电化学基础第三节第2课时电解原理的应用课件新人教版选修
2.原电池、电解池、电镀池的判断方法 (1)若装置中无外加电源,则该装置可能为原电池,然后根据原电池的构成条件 进行分析判断。 (2)若装置中有外加电源,且两电极插入电解质溶液中并构成闭合回路,则该装 置为电解池或电镀池,电解质溶液中含有阳极金属离子的即为电镀池,否则为 一般电解池。
3.电镀池与精炼池的区别与联系
提示:次氯酸钠。电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠,其中氯气与氢氧 化钠反应生成的次氯酸钠能用于去污除油、治疗脚癣。
二、电镀 1.概念:应用_电__解__原理在某些金属表面镀上一薄层其他_金__属__或合金的方法。 2.目的:使金属增强_抗__腐__蚀__能力,增加美观和表面硬度。
3.实例(在铁件上镀铜)。
动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气逸出。
【素养训练】
三室式电渗析法处理含Na2SO4废水可以得到NaOH和H2SO4产品,其原理如图所示, 采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和
S
O
2 4
可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
回答下列问题:
(2)(情境·思考)某晚报有一篇题为《电解“魔水”风靡美国》的文章,说的 是在自来水中加少许食盐,通过电解得到的溶液,既能去污又能除油,还能治疗 脚癣。它在俄罗斯和日本等地获得了广泛使用,而在美国这种溶液正取代各种 “有毒”化学品,成为商家新宠。
此电解食盐溶液时,得到去污除油、治疗脚癣的物质是哪种物质?
(以铁上镀锌为例) 阳极:Zn-2e-====Zn2+ 阴极:Zn2++2e-=铜)-2e-====Cu2+(主要) 阴极:Cu2++2e-====Cu(精铜)
铝电解基础知识培训全解ppt课件.ppt
导电系数（104•Ω-1•㎝-1）
36～37(20℃)
体积增长率（%）
6.5（由固态变为液态）
平均线膨胀率（10-6/℃）
24（20～100℃）
线平均收缩系数（%）
1.7～1.8（650～20℃）
电化当量（g/A•h）
0.3356
（A•h/ g）
2.980
*
*
现代铝工业发展
*
*
铝 电 解 原 理
现代铝工业生产，普遍采用冰晶石---氧化铝融盐电解法。主要生产设备是电解槽。 铝电解原理：以冰晶石---氧化铝熔体为电解质，炭素材料为两极，强大的直流电由阳极导入，经过电解质与铝液层从阴极导出，在两极间发生电化学反应，使电解质中的铝离子从阴极上得到电子而析出得到铝液，氧离子则在阳极上放电生成一氧化炭、二氧化碳混合气体的过程。
*
*
铝电解生产中的主要原料
工业氧化铝的物理性能，对于保证电解过程正常进行是很重要的。通常要求它具有较小的吸水性，能够较快地溶解在熔融电解质里，在加料时飞扬损失少，并能够严密地覆盖在碳阳极上以防止阳极在空气中氧化，同时在凝固的电解质结壳表面上起良好的保温作用。这些物理性能取决于氧化铝晶格的晶型、粒度和几何形状。氧化铝分：砂状、粉状和中间状，其安息角分别为30°～35°，45°和36°～44°。
*
*
三种槽型的特点：
从投资来看:预焙阳极铝电解槽的上部结构和阳极装置比较简单，电解槽本身造价较低，但制造预焙阳极需要额外的阳极成型、阳极焙烧和阳极组装等一整套设备，从而增加的投资较多，这一般适于大型铝电解厂。上插棒自焙阳极铝电解槽上部机构比较复杂，投资较高，侧插棒自焙阳极铝电解槽投资则相对低些。
*
电解加工(课件)讲解学习
2020/6/26
1.NaCl电解液——蚀除速度高，但杂散腐蚀也严重，故 复制精度较差。浓度为20％以内，一般为14％～18％ 。电解液温度为25～35°C。 2.NaNO3电解液——钝化型电解液。NaNO3电解液在浓 度为30％以下时，有较好的非线形性能，成形精度高， 而且对机床腐蚀性小，价格也不高。主要缺点是电流效 率低，生产率也低，另外加工时阴极有氨气析出，所以 NaNO3会被消耗。 3.NaClO3电解液——散蚀能力小，加工精度高；具有 很高的溶解度；导电能力强，可达到与NaCl相近的生 产率；腐蚀作用小。缺点：价格较贵，强氧化剂，使用 时注意安全防火。
2020/6/26
3.改进电解液——钝化型电解液、复合电解液 、低质量分数的电解液 4.混气电解加工——将一定压力的气体（主要 是压缩空气）用混气装置使它与电解液混合在 一起，使电解液成分包含无数气泡的气液混合 物，然后送入加工区进行电解加工
2020/6/26
3.电解加工的基本设备
1.直流电源——为提高电解加工精度，生产中 采用脉冲电源加工。 2.机床 ——要求：足够的刚性；进给速度的稳 定性；防腐绝缘；安全措施。 3.电解液系统——主要由泵、电解液槽、过滤 装置、管道和阀组成。
2020/6/26
2020/6/26
电化学反应示意图
电解质溶液 溶于水能导电的物质叫做电解质 。例如：NaCl——Na++Cl- 强电解质；氨水 、醋酸等为弱电解质 电极电位 产生在金属和它的盐溶液之间的电 位差称为金属的电极电位。“双电层” “平 衡电极电位” 电极的极化 金属的钝化和活化
2020/6/26
2020/6/26
2020/6/26
电解加工示意图
电解加工的特点：
1.NaCl电解液——蚀除速度高，但杂散腐蚀也严重，故 复制精度较差。浓度为20％以内，一般为14％～18％ 。电解液温度为25～35°C。 2.NaNO3电解液——钝化型电解液。NaNO3电解液在浓 度为30％以下时，有较好的非线形性能，成形精度高， 而且对机床腐蚀性小，价格也不高。主要缺点是电流效 率低，生产率也低，另外加工时阴极有氨气析出，所以 NaNO3会被消耗。 3.NaClO3电解液——散蚀能力小，加工精度高；具有 很高的溶解度；导电能力强，可达到与NaCl相近的生 产率；腐蚀作用小。缺点：价格较贵，强氧化剂，使用 时注意安全防火。
2020/6/26
3.改进电解液——钝化型电解液、复合电解液 、低质量分数的电解液 4.混气电解加工——将一定压力的气体（主要 是压缩空气）用混气装置使它与电解液混合在 一起，使电解液成分包含无数气泡的气液混合 物，然后送入加工区进行电解加工
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3.电解加工的基本设备
1.直流电源——为提高电解加工精度，生产中 采用脉冲电源加工。 2.机床 ——要求：足够的刚性；进给速度的稳 定性；防腐绝缘；安全措施。 3.电解液系统——主要由泵、电解液槽、过滤 装置、管道和阀组成。
2020/6/26
2020/6/26
电化学反应示意图
电解质溶液 溶于水能导电的物质叫做电解质 。例如：NaCl——Na++Cl- 强电解质；氨水 、醋酸等为弱电解质 电极电位 产生在金属和它的盐溶液之间的电 位差称为金属的电极电位。“双电层” “平 衡电极电位” 电极的极化 金属的钝化和活化
2020/6/26
2020/6/26
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电解加工示意图
电解加工的特点：
第14讲 电化学加工PPT课件
（3）电铸加工的应用如下： 1）可复制精细的表面轮廓花纹。如唱片模，工艺美
术品模， 纸币、证券、邮票的印刷版等。 2）可按制品复制注塑模具和玻璃模型腔，型腔耐腐
蚀性好。 3）电铸电火花型腔加工用的电极，导电性好。 4）可制造复杂、高精度的空心零件和薄壁零件。
如波导管等。 5）可制造表面粗糙度标准样块、反光镜、表盘、异
形状复杂的母模，可先镀镍再镀铬；脱模困难的 深型腔，先喷上一层聚乙烯醇感光剂，经曝光烘干后 进行镀银处理。
用低熔点合金制成的母模不需要镀脱模层。
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2）石膏或木材制成的母模须防水处理。 在电铸前可用喷漆或浸漆的方法进行防水处理。
用石膏制成的母模还可采用浸石蜡的方法进行防水 处理。
3)非金属母模镀导电层处理 非金属不导电，不能直接电铸加工，因此要经过
16
加固的方法有喷涂金属、无机粘结、铸铝、浇环 氧树脂或低熔点合金。
1）喷涂金属一般在电铸件的外层进行，达到一定厚 度后机加工。 2）无机粘结是将电铸件镶入配车的钢套内用无机粘 结剂粘结在一起。粘结层厚度为0.2~0.3mm。
3）铸铝是在电铸件的背后加固。 4）浇环氧树脂或低熔点合金是浇铸在电铸电极的内 壁，防止电极加工时变形。
导线及包扎处理，其目的是使导电层能够在电沉积操 作过程中良好地通电，并将非电铸表面予以隔离。
(3) 脱模和加固 电铸件壁厚较薄，一般要用其它材料在其背面加
固，防止变形，机械加工后再镶入模套，最后脱模。 常用的脱模方法有： 脱模架脱模、化学溶解母模、加工热熔化母模、
加热或冷却胀缩分离。
13
金属母模脱模比较困难，常用脱模架或螺钉脱 模。可以用旋转螺钉的方法进行起模。
5
2、电铸设备
电铸设备主要包括电铸槽、直流电源、恒温控制备、 水位自动控制设备、电子换向器和搅拌过滤系统。 （1）电铸槽
电解工艺及日常操作课件
采用先进的环保技术和设备，降 低能耗和减少污染物排放。
03
加强环境监测和日常管理，确保 电解工艺的环保合规性和持续改
进。
04
电解工艺的事故应急处理
01
制定电解工艺的事故应急预案，明确应急组织、救援队伍、救援设备 和救援程序。
02
对操作人员进行应急培训和演练，提高应对突发事故的能力和自救互 救能力。
电解槽的类型与选择
类型
电解槽有多种类型，如立式、卧 式、平板式等，根据实际需求选 择合适的类型。
选择因素
选择电解槽时需要考虑多个因素 ，如处理量、电流密度、电压、 能耗等。
03
电解工艺的操作流程
电解前的准备
设备检查
确保电解设备完好，无故障，并符合安全标准 。
原料准备
准备好所需的电解质和待电解的原料，确保原 料质量和数量满足要求。
电解工艺在各领域的应用前景
能源领域
利用电解水制氢技术，实现清洁 能源的开发和利用，缓解能源危 机。同时，电解工艺在核能、太 阳能和风能等新能源领域也有广
泛应用前景。
环保领域
利用电解技术处理工业废水、重 金属离子和放射性物质等污染物 ，实现废水的资源化和无害化处
理，保护环境。
化工领域
电解工艺在化工领域的应用广泛 ，如电镀、电冶金、有机电合成 等，可实现高效、环保的化工生
，如钛基涂层电极等。
02 03
新型电解槽设计
优化电解槽结构，提高电解效率，降低能耗，是电解工艺技术发展的关 键。例如，采用新型隔膜材料和结构设计，提高隔膜的离子传导性能和 机械强度。
智能化控制技术
将先进的传感器、人工智能和大数据技术应用于电解工艺过程控制，实 现智能化监控、优化调控和故障诊断，提高电解过程的稳定性和安全性 。
电化学加工
25
电解加工的特点（缺点）
加工稳定性差，达不到高精度要求 工具设计、制造难 机床体积大 环境污染问题
整理课件
26
电解加工的应用
由于电解加工的优点及缺点都很突出，选 用电解加工应满足三个原则
适用于难加工材料 适用于复杂形状的零件 适用于成批生产
整理课件
27
选择电解加工的工艺原则
整理课件
整理课件
38
2. 对电解液的要求
有足够的蚀除速度
溶解度和电导率高；阴离子具有较正的标准电位，以免
在阳极上产生析氧等副反应，降低电流效率。
保证加工精度和表面质量 金属阳离子不沉积到阴极工具上，以免改变工具的形状
及尺寸。电解液中所含阳离子必须具有较负的标准电位。
最终产物为不溶性化合物 便于排屑(加工小孔或窄缝时，电解产物应溶于电解液， 以免堵塞加工间隙)
4. 电化学加工(ECM)
（Electrochemical Machining)
电化学加工的基本原理 电解加工 电解抛光 电化学机械加工 电铸技术 涂镀与复合镀 电化学加工新技术
整理课件
1
4.1 电化学加工原理
4.1.1 电化学反应 4.1.2 电解质溶液 4.1.3 电极电位 4.1.4 电极的极化 4.1.5 钝化现象 4.1.6 4.1.4 电极的极化
❖ 两极间无电流通过时：电极电位处于平衡→ 平衡电极电位 ❖ 两极间有电流通过时：
阳极：电极电位→向正移动 阴极：电极电位→向负移动 ❖ 极化现象：电流密度增大时，两极电位增大 的现象
阴极
❖ 超电位： 极化后的电极电位与平衡电极电位 之差
-V
i（电流密度） 阳极
阳极：氧化 溶解
Cu→Cu+2 + 2e
电解铜箔制造工艺介绍课件
2Cu+O2→2CuO
CuO +H2SO4→CuSO4 +H2O
10
生箔制造
11
生箔制造 : ➢ 制箔原理
电解（生成生箔） 在专用电解机中，通过电解生成生箔的加工。电解机包括阴极辊筒、 阳极半圆形铅银合金板及电解槽等主要部件组成。在直流电的作用下， 电解机内的硫酸铜电解液中的二价铜离子移向阴极辊筒界面处，又经还 原反应生成铜原子，并聚焦结晶在不断转动的光滑的阴极辊筒的表面。
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表面处理
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检验裁切包装
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标准电解铜箔生箔毛面晶相结构
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标准电解铜箔生箔光面晶相结构
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标准电解铜箔处理后毛面晶相结构
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双粗电解铜箔成品光面晶相图片
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双粗电解铜箔成品毛面晶相图片
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标准电解铜箔毛面晶相结构
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主要技术要求
铜箔按照特性的质量保证水平差异分为三级: 1级：适用于要求电路功能完整，机械性能和外观缺陷 不重要的场合。 2级：适用于电路设计、工艺及规范一致性要求允许局部 区域不一致的应用场合。该级材料具有适中的保证等级。 3级：该级材料适用于要求质量保证等级最高的应用场合。 除非供需双方另有规定，3级材料用于军用电子设备。订 货未指明质量等级视为1级
6
铜箔的分类
➢ 电解铜箔有以下种类:
➢ 涂胶铜箔adhesive coated copper foil（简称ACC） 又称为“上胶铜箔”。在铜箔粗化面上涂有树脂胶液的铜箔产品。一般树脂胶是缩 醛改性酚醛树脂、环氧—丙烯酸酯树脂、丁氰改性酚醛树脂等类型。涂胶铜箔及涂 树脂铜箔（RCC）在功能上有所区别，只作为铜箔及绝缘基材的粘接作用。用于纸 基覆铜板、三层型挠性覆铜板制造。
电解铝知识讲座(一章基础知识)资料课件
X射线荧光光谱法
利用X射线荧光光谱的原理对电解铝中的元素进行定性和 定量分析。该方法具有无损、快速、准确等优点，但需要 使用大型仪器设备。
原子吸收光谱法
利用原子吸收光谱的原理对电解铝中的元素进行定性和定 量分析。该方法具有快速、准确、灵敏度高等优点，但需 要使用昂贵的仪器设备。
其他检测方法
除上述常用方法外，还有电感耦合等离子体原子发射光谱 法、电感耦合等离子体质谱法等多种检测方法，可根据具 体情况选择使用。
硅含量
其他杂质元素
硅也是电解铝中的杂质元素，其含量应控 制在较低水平，通常要求硅含量不超过 0.2%。
除了上述主要杂质元素外，电解铝中还可 能含有其他微量杂质元素，如钙、镁、钛 等，这些元素的含量也应符合相关标准。
电解铝的质量检测方法
化学分析法
通过化学手段对电解铝进行成分分析，以确定各元素的含 量。该方法具有精度高、准确性好的优点，但操作较为繁 琐。
电解铝的生产技术
电解铝的生产原理
电解铝是通过电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物，利用电解反应将铝离子还原成 铝金属的过程。
电解铝过程中，电流通过熔融的电解质，电子从阳极传递到阴极，铝离子在阴极得 到电子后还原成铝金属。
电解铝技术需要高纯度的氧化铝和低成本的电能，同时还需要添加冰晶石作为助熔 剂，以降低熔融温度和提高电解效率。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
电解槽
是电解铝生产的核心设 备，一般采用大型预焙 槽，槽体由碳素材料制
成。
阳极装置
包括阳极炭块、钢爪、 钢棒等部分，用于支撑
阳极并传导电流。
阴极装置
由阴极炭块、导电棒等 组成，用于传导电流并
利用X射线荧光光谱的原理对电解铝中的元素进行定性和 定量分析。该方法具有无损、快速、准确等优点，但需要 使用大型仪器设备。
原子吸收光谱法
利用原子吸收光谱的原理对电解铝中的元素进行定性和定 量分析。该方法具有快速、准确、灵敏度高等优点，但需 要使用昂贵的仪器设备。
其他检测方法
除上述常用方法外，还有电感耦合等离子体原子发射光谱 法、电感耦合等离子体质谱法等多种检测方法，可根据具 体情况选择使用。
硅含量
其他杂质元素
硅也是电解铝中的杂质元素，其含量应控 制在较低水平，通常要求硅含量不超过 0.2%。
除了上述主要杂质元素外，电解铝中还可 能含有其他微量杂质元素，如钙、镁、钛 等，这些元素的含量也应符合相关标准。
电解铝的质量检测方法
化学分析法
通过化学手段对电解铝进行成分分析，以确定各元素的含 量。该方法具有精度高、准确性好的优点，但操作较为繁 琐。
电解铝的生产技术
电解铝的生产原理
电解铝是通过电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物，利用电解反应将铝离子还原成 铝金属的过程。
电解铝过程中，电流通过熔融的电解质，电子从阳极传递到阴极，铝离子在阴极得 到电子后还原成铝金属。
电解铝技术需要高纯度的氧化铝和低成本的电能，同时还需要添加冰晶石作为助熔 剂，以降低熔融温度和提高电解效率。
2023 WORK SUMMARY
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电解槽
是电解铝生产的核心设 备，一般采用大型预焙 槽，槽体由碳素材料制
成。
阳极装置
包括阳极炭块、钢爪、 钢棒等部分，用于支撑
阳极并传导电流。
阴极装置
由阴极炭块、导电棒等 组成，用于传导电流并
水电解制氢工艺课件
内蒙古鄂尔多斯多晶硅业有限公司
4e 4H 2O 2H 2 4OH
• （1）阴极反应。电解液中的H+（水电离后产生的）受阴 极的吸引而移向阴极，接受电子而析出氢气，其放电反应 为：
4e 4 H 2 O 2 H 2 4OH
•
（2）阳极反应。电解液中的OH-受阳极的吸引而移向阳 极，最后放出电子而成为水和氧气，其放电反应为：
内蒙古鄂尔多斯多晶硅业有限公司
第二节：制氢设备的制氢量衡算和电能消耗
• 1、法拉第定律 • 电解水溶液制氢时，在物质量上严格遵守法拉第定律：各种不同的电 解质溶液，每通过96485.309C的电量，在任一电极上发生得失1 mol 电子的电极反应,同时与得失1 mol电子相对应的任一电极反应的物质 量亦为1mol。 • F=96485.309C/mol称为法拉第常数，它表示每摩尔电子的电量。在 一般计算中，可以近似取F=96500C/mol。根据拉第定律，可以得到 下式： • M=kIt=kQ • 式中 k——表示1h内通过1A电流时析出的物质量，g/(A· h)； • I——电流，A； • t——通电时间，h； • m——电极上析出的物质的质量，g； • Q——通过电解池的电荷量，A· h。 • 由于库仑单位很小，所以工业上常用的电荷量单位是安培· 小时，它与 法拉第常数F的关系是： • 1F=96500/3600=26.8 A· h
附属设备框架 （气液处 250Nm3/h 理器） 纯化干燥装置 原料水箱 碱液箱 补水泵 分离器（氢氧） QCZ-1000-01-03 SX4.0-00 4M3 JX2.0-00 4M3 XBS-1200/4.0 DQ250
内蒙古鄂尔多斯多晶硅业有限公司
表1－1 一条生产线制氢设备清单
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V0 = U 加 ≤ U a
+
Uc
*
熟练掌握电解加工过程及特点，了解电 学习目标：解加工时的电极反应及电能利用情况。
学习任务：
1、电解加工的过程及特点 2、电解加工时的电极反应 3、电解加工时的电能利用
电解加工视频
视频1 视频2
*
*什么是电解加工？
电解加工（electrochemical machining，ECM） 是利用金属在电解液中发生阳极溶解反应而 去除工件上多余的材料、将零件加工成形的一种方法。
*电解加工(ECM)
一、电解加工的过程及其特点
电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解， 将工件加工成形的。 电解加工是在电解抛光的基础上发展起来的。
什么是电解抛光呢？
电解加工过程
加工时，工件接电源正极（阳极），按一定形状要 求制成的工具接负极（阴极），工具电极向工件 缓慢进给，并使两极之间保持较小的间隙（通常 为0.02～0.7mm），利用电解液泵在间隙中间通以 高速（5～50m/s）流动的电解液。 在工件与工具之间施加一定电压，阳极工件的金属 被逐渐电解蚀除，电解产物被电解液带走，直至 工件表面形成与工具表面基本相似的形状为止。
图中的细竖线表示通过阳极（工件）和阴极（工具）间的 电流。竖线的疏密程度表示电流密度的大小 加工开始时，工件阳极与工具阴极的形状不同，工件表面 上的各点至工具表面的距离不等，因而各点的电流密度不 等。 阳极与阴极距离较近的地方通过的电流密度较大，电解液 的流速也较高，阳极溶解的速度也就较快，而距离较远的 地方，电流密度就小，阳极溶解就慢。由于工具相对工件 不断进给，工件表面上各点就以不同的溶解速度进行溶解， 电解产物不断被电解液冲走，直至工件表面形成与工具表 面基本相似的形状为止。
*电解加工的特点
优点
1、加工范围广，不受材料本身力学性能的限制
4、加工过程中不会引起残余应力和变形 5、加工过程中刀具无损耗
*电解加工(ECM)
局限性
1、不易达到较高的加工精度和加工稳定性 2、电极工具的设计和修正比较麻烦 3、附属设备较多，占地面积大 4、容易造成环境污染
加工电压U是使阳极不断溶解的总能源。 一部分是电解液电阻形成的欧姆电压（U=IR） 另一部分是进行阳极反应和阴极反应所必需的电压 欲在两极间形成一定的加工电流使阳极达到较高 的溶解速度，加工电压U要大于或等于两部分电 压之和。
V溶MAX = U加 ≥ Ua + Uc
当加工电压U等于或小于两极电极反应所必需的 电压Ua及Uc时，阳极溶解速度为零。
*电解加工（ECM）
电解加工的优点和缺点都很突出， 如何正确选择与使用电解加工工艺？
三原则
1、电解加工适应于难加工材料的加工
2、电解加工适应于形状相对复杂的零件的加工 3、电解加工适应于批量大的零件的加工
一般认为，当三原则均满足时，相对而言选择 电解加工比较合理。
*电解加工(ECM)应用
电解加工（ECM）是继电火花加工之后发展较快、 应用较广泛的一项新工艺。应用领域：枪炮、
航空发动机、火箭等的制造工业，在汽车、 拖拉机、采矿机械的模具制造中也得到了应用。
因此，电解加工在机械制造业中已成为一种不可或缺 的工艺方法。
*电解加工时的电极反应
电极反应的基本原理
1、平衡电极电位最负的物质将首先在阳极反应
2、平衡电极电位最正的物质将首先在阴极反应
*电解加工过程中的电能利用
*电解加工过程中的电能利用